Микропирамида вместо микроскопа

Обычно живые клетки исследуют в двухмерном пространстве. Но в реальных условиях клетки располагаются и организуются внутри человеческого тела вовсе не так. Если позволить клетке перемещаться в трех измерениях, то эксперимент будет больше соответствовать тому, как это происходит в жизни. Это стало возможным благодаря уникальным микроскопическим пирамидам, изготовленным в Институте нанотехнологий MESA+ Университета Твенте.

Устройство, созданное методом угловой литографии, представляет собой поверхность, равномерно заполненную тысячами миниатюрных пирамидок нанометрового масштаба. Внутри каждой из них заключена живая клетка. Благодаря современным нанотехнологиям, это стало возможным. Клетки могут вполне свободно перемещаться внутри своих пирамид и даже взаимодействовать друг с другом через открытые "грани". То есть они находятся не в двухмерном пространстве, а в ограниченном трехмерном, где есть некоторая свобода перемещений. Это как вольеры в хороших зоопарках – не тесные клетки, а небольшие, но огороженные участки.

Нанотехнологи изучили возможность применения таких пирамид как "клеток для клеток". Эксперимент проводился над хондроцитами - клетками, образующими хрящи. Ученым удалось осуществить их захват. Движимые капиллярными потоками, они автоматически проваливались вовнутрь пирамид через отверстия. Вскоре после того, как клетки упорядочивались, то есть осваивались - каждая внутри своей пирамиды - они начинали взаимодействовать с клетками из соседних пирамид. Теперь изменения в фенотипе клетки могут быть изучены достовернее, чем в двухмерном эксперименте. Поэтому метод обещает новые перспективы как минимум, в исследованиях регенерации тканей. Но наверняка впоследствии он будет распространен и на другие сферы биологических исследований.

Голландские ученые ожидают расширения возможностей уже существующей технологии – в дальнейшем они планируют сделать ребра пирамид полыми, чтобы они работали как каналы для жидкости. Между пирамидами можно будет провести нанофлюидные каналы, которые будут использоваться для подпитывания клеток.